JP2569081B2 - 生産制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生産制御技術、多品種混合型の生産を制御
する技術に関し、例えば、半導体装置の製造に利用して
有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造は多数の種類の製品を対象とし、し
かも、各品種が経る工程の組合せおよび順序が同一でな
く、生産管理が複雑になるため、コンピュータ等を利用
して、各製品別の納期や進度状況等を把握し、定期的に
各製品別に各工程での処理開始時期（または完成時期）
や、送り先を指示する生産制御システムが採用されてい
る。

多品種製品生産制御技術を述べてある例として、特開
昭56−114650号公報に記載されているように、工程の順
序およびその組合せが同一の製品同士でグループ分けを
行い、そのグループ毎に生産を制御する技術がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような多品種製品生産制御技術において
は、多品種化がより一層進むと、製品の品種および特性
の維持向上を図る必要上、「この製品はこの工程の場合
はこの設備」という如く、各設備に対応して管理される
ようになって来ており、グループ分けの場合は個々の設
備の過負荷状態を考えていないため、生産性を最大にす
ることが困難になるという問題点があることが、本発明
者によって明らかにされた。

本発明の目的は、生産工程全体の生産性を向上させる
ことができる生産制御装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を説明すれば、次の通りである。

すなわち、複数種類の製品について、個々の製品が各
生産工程を通過する時期とその生産量とを予測する予測
手段と、各生産工程内の各設備の処理能力を記憶する能
力記憶手段と、予測手段からの予測結果と能力記憶手段
からの処理能力とを照合することによって各生産工程内
における各設備の過負荷状況を判定し、各設備の過負荷
を各生産工程における各設備相互について比較すること
によって生産の優先順位を決定する優先順位決定手段
と、優先順位決定手段の決定に基づき各製品についての
着工順序を変更し以後の生産進行を指示する着工順序変
更手段とを設けたものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、各生産工程および個々の設備
の過負荷の状態がどのように推移するかが予測されると
ともに、各生産工程および設備相互についての能力の過
負荷の度合が比較されることにより、現在の生産状況全
体の中からネックとなる生産工程および設備が摘出され
るため、その部分の生産性を最大化することにより、生
産工程全体の生産性が向上されることになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である生産制御システムを
示す模式図、第２図はその作用を説明するための工程
図、第３図、第４図および第５図は同じく各線図であ
る。

本実施例において、生産制御装置はコンピュータ等を
用いて構成されており、半導体装置の製造工場におい
て、多品種のウエハを製造するのを制御するものとして
構成されている。

ところで、ウエハはリソグラフィー工程、拡散工程、
蒸着工程等のような複数種類のプロセスを何回も繰り返
して、しかも、各段階で処理条件を変更調整されて製造
される。また、異品種ウエハ相互間では処理条件が相違
することは勿論、プロセスの順序、組合せも相違するこ
とがある。さらに、多品種化がより一層進むと、製品の
品種および特性の維持向上を図るため各品種毎に使用す
る設備が指定されることがある。

そこで、説明を簡単にするため、互いに品種の異なる
３種類の第１〜第３ウエハ群F₁、F₂およびF₃がファミリ
ーとして第２図に示されているようなプロセス、工程順
序および組合せによって生産される場合を例として説明
する。

なお、第２図中、K₁、K₂、K₃は各生産工程（以下、K₁
工程、K₂工程、K₃工程という。）、K₃工程のａ、ｂ、ｃ
は各生産設備（以下、ａ設備、ｂ設備、ｃ設備とい
う。）である。第２図の、、は各ウエハ群F₁、
F₂、F₃がK₃工程のどの設備を使用するかをそれぞれ示し
ている。

生産制御装置は、現在の生産状況から各生産工程およ
び個々の設備について能力負荷がどのように推移するか
を予測する予測手段M₁と、予測手段M₁からの予測データ
と後記する能力記憶手段M₃からの能力値とに基づき各生
産工程および個々の設備相互の照合を行い個々の製品の
優先度を決定する優先順位決定手段M₂と、各生産工程お
よび個々の設備の能力を記憶する能力記憶手段M₃と、前
記決定手段M₂からの指示に基づき各製品についての着工
順序を変更して指示する着工順序変更手段M₄と、生産状
態を把握し、製品の種類および数量等の入力を行う各入
力手段M₅a〜M₅cとを備えており、これらは後述する作用
を実現するように構成されている。

次に作用を説明する。

予め、予測手段M₁において、受注や販売計画、並びに
過去の生産実績および現在の生産状況等に基づき各生産
工程および個々の設備について負荷能力がどのように推
移するかが予測され、各ウエハF₁、F₂、F₃がK₁、K₂およ
びK₃工程を通過する時期とその生産量とが予測される。

他方、過去の生産実績等により求められたK₁、K₂およ
びK₃工程内における各設備の処理能力が能力記憶手段M₃
に適当な手段により記憶される。

仮に、K₁工程の処理能力が、１日当たり２処理単位、
K₂工程の処理能力が１日当たり１処理単位、K₃工程にお
けるａ、ｂおよびｃ設備の処理能力が各１日当たり１処
理単位とすると、K₃工程におけるａ、ｂおよびｃ設備の
生産量は第４図に示されているようになる。第４図によ
れば、K₃工程においては、ａ設備に仕掛る製品は、当日
は１処理単位であるが、１日目に仕掛る製品は無いた
め、１日処理を休止することになる。また、ｂ設備に仕
掛る製品は、１日目に３製品が仕掛るが、処理能力が１
日当たり１処理単位であるため、２日目、３日目に掛け
て処理を続けることになる。また、ｃ設備に仕掛る製品
は、ａ設備と同様に１日目に仕掛る製品は無いため、１
日処理を休止することになる。よって、１日目にａ設
備、ｃ設備が稼働されない問題が発生することを示す。

そこで、本実施例においては、この稼働されない期間
を減少させるため、優先順位決定手段M₂において、予測
手段M₁からの予測データと、能力記憶手段M₃からの記憶
データとが照合され、K₁、K₂およびK₃工程における各設
備の過負荷状況が判定されるとともに、各設備の過負荷
状況がK₁、K₂およびK₃工程における各設備相互について
比較され、これにより、K₁、K₂およびK₃における各ウエ
ハF₁、F₂およびF₃に対する生産の優先順位が決定され
る。そして、着工順序変更手段M₄において、優先順位決
定手段M₂による決定に基づき各製品についての着工順序
が変更されるとともに、以後の生産進行に関する指示が
各入力手段M₅a〜M₅cに発令される。

例えば、ａ設備の「当日＋１日目」に「２日目」の過
負担分を穴埋めするために、すなわちａ設備の１日目に
仕掛りが無くなるので、その前工程であるK₂工程内の生
産設備に仕掛っている第１ウエハ群F₁の２製品の処理優
先順位を変更して、再度各設備の仕掛り過負荷を評価す
ると、ａ設備の１日目の仕掛りが１製品となり、またｂ
設備の１日目の仕掛りが１製品減って、２日目に移動し
ている。しかし、結果としては１日目から３日目までの
ｂ設備の過負荷は変わらない。以上の評価により、K₂工
程に仕掛っている第１ウエハ群F₁の２製品の処理優先順
位が変更される。

前記の順序が変更されると、K₃工程内のａ、ｂおよび
ｃ設備における生産状況は、第５図に示されるようにな
り、ａ設備の１日目の休止が改善される。

実際には、各ウエハ群F₁、F₂、F₃についての各生産設
備毎に仕掛っている製品間の処理優先順位を変更するこ
とにより、K₃工程においては生産性がプラスになるが、
他のK₁およびK₂工程においてはマイナスになる場合があ
るため、特定の工程、または特定の設備についてだけ変
更するのではなく、各製品についての順位を変更しなが
ら、各工程、個々の設備に関して相互に比較することが
行われる。そして、これが繰り返されることにより、生
産ライン全体で生産性が最高となる部分が最適値とさ
れ、この場合における優先順序をもって生産が実施され
る。

第３図は前述した生産調整作用を説明するための線図
である。

第３図において、は予測手段M₁により予測した結果
であり、、およびは優先順位決定手段M₂、能力記
憶手段M₃および着工順序変更手段M₄によりそれぞれ調整
される内容である。

基本的には、各生産工程あるいは個々の設備の能力の
MAX値に近似させることが生産性を最大にすることであ
るため、のオーバ分の生産を遅らせ、また、を早
め、余った分を遅らせるようにする。生産の進度調整
を優先順位決定手段M₂の優先順位に基づき、変更手段M₄
が制御を行うことにより、MAX値に近似させることがで
きる。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１） 個々の製品が各工程を通過する時期と生産量と
の予測データと、各工程における各設備の処理能力につ
いての記憶データとを照合することにより、各工程にお
ける各設備の負荷をそれぞれ判定し、この判定結果であ
る各設備の過負荷状況を各工程における各設備相互につ
いて比較することにより、生産の優先順位を決定して、
以後の生産進行を指示することにより、各工程における
各設備の稼働休止期間を抑制して、稼働効率を最大値に
維持向上させることができるため、生産性を高めること
ができるとともに、生産計画の変更、不良率の変化、設
備の故障等のような生産条件の変動に即応することがで
きる。

（２） 生産性を高めることにより、製造原価を低減化
させることができるとともに、製品納期を全体として確
実に維持することができる。

以上本発明者によってなされた本発明を実施例に基づ
き具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。

例えば、予測データと記憶データとを照合することに
より、各工程における各設備の負荷をそれぞれ判定する
優先順位決定手段は、各工程における各設備の負荷相互
について全体的に同一度合をもって比較するように構成
するに限らず、生産の実績や現在の生産状況等による各
生産工程および設備における諸条件に対応して、各設備
相互についての優先順位の決定基準に度合を付与するよ
うに構成してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるウエハの生産を制
御するのに適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、他の製品の生産制御、特に、他
品種を継続的に生産する場合に適用して優れた効果が得
られる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りであ
る。

種々の製品が各工程を通過する時期と生産量との予測
データと、各工程における各設備の処理能力についての
記憶データとを照合することにより、各工程における各
設備の過負荷状況をそれぞれ判定し、この判定結果であ
る各設備の負荷を各工程における各設備相互について比
較することにより、生産の優先順位を決定して、以後の
生産進行を指示することにより、各工程における各設備
の稼働休止期間を抑制して、稼働効率を最大値に維持向
上させることができるため、生産性を高めることができ
るとともに、生産計画の変更、不良率の変化、設備の故
障等のような生産条件の変動に即応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である生産制御システムを示
す模式図、 第２図はその作用を説明するための工程図、 第３図、第４図および第５図は同じく各線図である。 M₁……予測手段、M₂……優先順位決定手段、M₃……能力
記憶手段、M₄……着工順序変更手段、M₅……入力手段、
K₁、K₂、K₃……生産工程、ａ、ｂ、ｃ……設備、F₁、
F₂、F₃……ウエハ群（製品群）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 勝法 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所高崎工場内 (56)参考文献 特開 昭61−82202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−207749（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数種類の製品が複数種類の生産工程を経
   て完成される生産を制御する装置において、 個々の製品が各生産工程のいずれの生産設備によって加
   工されるか特定され、該個々の製品が前記生産設備に到
   達する時期と、前記生産設備の生産量とを予測する予測
   手段と、 各生産工程内の各生産設備の処理能力を記憶する能力記
   憶手段と、 前記予測手段からの予測結果と前記能力記憶手段からの
   処理能力とを照合することによって前記各生産設備の過
   負荷状況を判定し、もし負荷が処理能力を満たさない生
   産設備がある場合は、該生産設備より前の生産工程内の
   各生産設備毎に仕掛っている製品相互の処理順序を変え
   て、前記生産設備の負荷が処理能力に近づく様に改善さ
   れ、かつその他の全ての生産設備の過負荷に与える影響
   の程度の最も小さい変更を選び、該生産の優先順位を決
   定する優先順位決定手段と、 前記優先順位決定手段の決定に基づき各製品の着工順序
   を変更し、以後の生産進行を指示する着工順序変更手段
   とを備えていることを特徴とする生産制御装置。